2025年高職工業(yè)自動(dòng)化儀表及應(yīng)用（儀表維護(hù)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.工業(yè)自動(dòng)化儀表中，能夠?qū)⒈粶y(cè)物理量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量輸出的裝置是（）A.傳感器B.變送器C.控制器D.顯示儀表2.熱電偶溫度計(jì)的工作原理是基于（）A.熱電效應(yīng)B.熱阻效應(yīng)C.熱磁效應(yīng)D.熱壓效應(yīng)3.以下哪種儀表不屬于壓力測(cè)量?jī)x表（）A.彈簧管壓力表B.電容式壓力傳感器C.超聲波液位計(jì)D.差壓變送器4.工業(yè)自動(dòng)化儀表的精度等級(jí)是根據(jù)（）來(lái)劃分的。A.測(cè)量誤差B.引用誤差C.絕對(duì)誤差D.相對(duì)誤差5.對(duì)于流量測(cè)量，電磁流量計(jì)適用于測(cè)量（）A.氣體流量B.液體流量C.蒸汽流量D.固體顆粒流量6.自動(dòng)控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是指（）A.執(zhí)行器B.控制器C.工藝設(shè)備或過(guò)程D.傳感器7.PID控制器中，I代表（）A.比例B.積分C.微分D.增益8.儀表的零點(diǎn)遷移是指（）A.改變儀表的量程B.改變儀表的零點(diǎn)輸出C.改變儀表的精度D.改變儀表的線性度9.以下哪種傳感器屬于無(wú)源傳感器（）A.熱電偶B.熱電阻C.應(yīng)變片D.壓電式傳感器10.工業(yè)自動(dòng)化儀表的信號(hào)傳輸中，4-20mA信號(hào)屬于（）A.數(shù)字信號(hào)B.模擬信號(hào)C.開(kāi)關(guān)信號(hào)D.脈沖信號(hào)11.智能儀表與傳統(tǒng)儀表相比，最大的優(yōu)勢(shì)在于（）A.精度更高B.價(jià)格更低C.具備智能化功能D.體積更小12.壓力傳感器的測(cè)量范圍為0-1MPa，當(dāng)輸入壓力為0.5MPa時(shí)，輸出信號(hào)為12mA，則該傳感器的靈敏度為（）A.12mA/MPaB.24mA/MPaC.0.5mA/MPaD.1mA/MPa13.對(duì)于溫度控制系統(tǒng)，當(dāng)溫度設(shè)定值為25℃，實(shí)際溫度為23℃，則偏差為（）A.2℃B.-2℃C.48℃D.0℃14.以下哪種儀表常用于液位的連續(xù)測(cè)量（）A.玻璃液位計(jì)B.浮球液位計(jì)C.超聲波液位計(jì)D.磁翻板液位計(jì)15.工業(yè)自動(dòng)化儀表的接地主要目的是（）A.防止靜電B.防止電磁干擾C.保障人身安全D.以上都是16.某儀表的測(cè)量范圍是0-100，精度等級(jí)為0.5級(jí)，則該儀表的最大允許誤差為（）A.0.5B.0.05C.5D.0.117.在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，反饋環(huán)節(jié)的作用是（）A.檢測(cè)被控變量B.比較設(shè)定值與被控變量C.產(chǎn)生控制信號(hào)D.執(zhí)行控制動(dòng)作18.熱電阻溫度計(jì)中，常用的熱電阻材料有（）A.銅和鉑B.鎳和鐵C.鋁和鎂D.銀和金19.以下哪種儀表屬于物位測(cè)量?jī)x表（）A.流量計(jì)B.溫度計(jì)C.液位計(jì)D.壓力計(jì)20.工業(yè)自動(dòng)化儀表的校驗(yàn)周期一般根據(jù)（）來(lái)確定。A.儀表的使用頻率B.儀表的精度等級(jí)C.生產(chǎn)工藝要求D.以上都有第II卷（非選擇題，共60分）21.填空題（每空1分，共10分）（1）工業(yè)自動(dòng)化儀表按照功能可分為檢測(cè)儀表、______、執(zhí)行器等。（2）熱電偶的熱電勢(shì)由______電勢(shì)和接觸電勢(shì)組成。（3）壓力測(cè)量?jī)x表按照工作原理可分為液柱式、______、電測(cè)式等。（4）流量測(cè)量的方法有容積法、速度法、______等。（5）自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成包括被控對(duì)象、______、控制器、執(zhí)行器和反饋環(huán)節(jié)。（6）智能儀表通常采用______進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制。（7）儀表的響應(yīng)時(shí)間是指從輸入信號(hào)階躍變化開(kāi)始到輸出信號(hào)達(dá)到______規(guī)定值的時(shí)間。（8）熱電阻的測(cè)量電路一般采用______。（9）液位測(cè)量中，靜壓式液位計(jì)是根據(jù)______原理工作的。（10）工業(yè)自動(dòng)化儀表的抗干擾措施包括屏蔽、______、接地等。22.簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）（1）簡(jiǎn)述傳感器的作用及分類。（2）說(shuō)明PID控制器的工作原理。（3）簡(jiǎn)述工業(yè)自動(dòng)化儀表信號(hào)傳輸?shù)姆绞郊疤攸c(diǎn)。（4）如何進(jìn)行儀表的零點(diǎn)和量程校準(zhǔn)？23.分析題（每題10分，共20分）（1）在一個(gè)溫度控制系統(tǒng)中，采用熱電偶作為溫度傳感器，PID控制器進(jìn)行控制。當(dāng)溫度出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)，分析可能的原因及解決方法。（2）某壓力測(cè)量系統(tǒng)，壓力傳感器輸出信號(hào)不穩(wěn)定，試分析可能導(dǎo)致該問(wèn)題的原因。24.綜合題（10分）材料：某工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度和壓力進(jìn)行精確控制。溫度范圍為100-200℃，壓力范圍為0-2MPa?，F(xiàn)采用熱電偶測(cè)量溫度，壓力傳感器測(cè)量壓力，PID控制器進(jìn)行控制。問(wèn)題：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)方案，包括傳感器的選型、控制器的參數(shù)設(shè)置以及執(zhí)行器的選擇，并說(shuō)明各部分的作用。25.案例分析題（10分）材料：在某化工車間的自動(dòng)化儀表系統(tǒng)中，出現(xiàn)了部分儀表測(cè)量值不準(zhǔn)確的情況。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，部分熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，部分壓力傳感器的零點(diǎn)發(fā)生了漂移。問(wèn)題：分析上述問(wèn)題可能導(dǎo)致的后果，并提出相應(yīng)的解決措施。答案：1.A2.A3.C4.B5.B6.C7.B8.B9.D10.B11.C12.A13.B14.C15.D16.A17.B18.A19.C20.D21.（1）控制儀表（2）溫差（3）彈性式（4）質(zhì)量法（5）測(cè)量變送環(huán)節(jié)（6）微處理器（7）規(guī)定值（8）電橋電路（9）液體靜力學(xué)（10）濾波22.（1）傳感器作用是將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量輸出。分類：按工作原理分有電阻式、電容式、電感式等；按被測(cè)物理量分有溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等。（2）PID控制器工作原理：比例環(huán)節(jié)根據(jù)偏差大小成比例輸出控制信號(hào)；積分環(huán)節(jié)消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差；微分環(huán)節(jié)根據(jù)偏差變化率提前給出控制作用，三者結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的精確控制。（3）信號(hào)傳輸方式：模擬信號(hào)傳輸和數(shù)字信號(hào)傳輸。模擬信號(hào)傳輸簡(jiǎn)單直觀，但易受干擾；數(shù)字信號(hào)傳輸抗干擾能力強(qiáng)，便于遠(yuǎn)距離傳輸和智能化處理。（4）零點(diǎn)校準(zhǔn)：在儀表輸入為零值時(shí)，調(diào)整儀表輸出使其符合規(guī)定值。量程校準(zhǔn)：在儀表輸入為滿量程值時(shí)，調(diào)整儀表輸出使其符合規(guī)定值。23.（1）溫度波動(dòng)大原因可能是熱電偶損壞、補(bǔ)償導(dǎo)線連接不良、PID參數(shù)設(shè)置不合理等。解決方法：更換熱電偶、檢查補(bǔ)償導(dǎo)線連接、重新調(diào)整PID參數(shù)。（2）壓力傳感器輸出信號(hào)不穩(wěn)定原因可能是傳感器本身故障、外界干擾、測(cè)量電路問(wèn)題等。解決方法：檢查傳感器性能、采取抗干擾措施、檢查測(cè)量電路。24.傳感器選型：熱電偶選能滿足100-200℃測(cè)量范圍的型號(hào)；壓力傳感器選能滿足0-2MPa測(cè)量范圍的型號(hào)?？刂破鲄?shù)設(shè)置：根據(jù)系統(tǒng)特性調(diào)整比例、積分、微分參數(shù)。執(zhí)行器選擇：選能根據(jù)控制信號(hào)調(diào)節(jié)溫度和壓力的調(diào)節(jié)閥等。熱電偶測(cè)量溫度并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳至控制器；壓力傳感器測(cè)量壓力并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)